Доклад : Фосфор 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Доклад >> Биология и химия


Фосфор




3


Фосфор

Распространенность в природе. Массовая доля фосфора в земной коре составляет 0,08%. Важнейшими минералами фосфора, встречающимися в природе, являются фторапатит Ca5(PO4)3F и фосфорит Ca3(PO4)2.

Свойства. Фосфор образует несколько аллотропных модификаций, которые заметно различаются по свойствам. Белый фосфор - мягкое кристаллическое вещество. Состоит из молекул P4. Плавится при температуре 44,1С. Очень хорошо растворим в сероуглероде CS2. Черезвычайно ядовит и легко загорается.

При нагревании белого фосфора образуется Красный фосфор. Он представляет собой смесь нескольких модификаций, которые имеют различную длину молекул. Цвет красного фосфора в зависимости от способа и условий получения может меняться от светло-красного до фиолетового и темно-коричневого. Температура его плавления 585-600.

Черный фосфор - наиболее устойчивая модификация. По внешнему виду он похож на графит. В отличие от белого фосфора красный и черный фосфор не растворяются в сероуглероде, они не ядовиты и не огнеопасны.

Фосфор химически более активен, чем азот. Химическая активность фосфора зависит от аллотропной модификации, в которой он находится. Так, наиболее активен белый фосфор, а наимнее активен черный фосфор.

В уравнениях химических реакций белый фосфор обычно записывают формулой P4, которая соответствует составу его молекул. Красная и черная модификации фосфора обычно записываются формулой P. Этот же символ используют, если модификация неизвестна или может быть любой.

1. Взаимодействие с простыми веществами - неметаллами. Фосфор может реагировать со многими неметаллами: кислородом, серой, галогенами, с водородом фосфор не реагирует. В зависимости от того, находится фосфор в избытке или недостатке, образуются соединения фосфора (III) и (V), например:

2P + 3Br2 = 2PBr3 или 2P + 5Br2 = 2PBr5

2. Взаимодействие с металлами. При нагревании фосфора с металлами образуются фосфиды:

3Mg + 2P = Mg3P2

Фосфиды некоторых металлов могут разлагаться водой с образованием газообразного фосфина PH:

Mg3P2 + 6H3O = 3Mg(OH)2 + 2PH3

Фосфин PH по химическим свойствам похож на аммиак NH.

3. Взаимодействие со щелочами. При нагревании белого фосфора в растворе щелочи он диспропорционирует:

0 -3 +1

P4 + 3NaOH + 3H3O = PH3 + 3NaH3PO2

Получение. Фосфор в промышленности получают из фосфата кальция Ca3(PO4)2, который выделяют из фосфоритов и фторапатитов. Метод получения основан на реакции восстановления Ca3(PO4)2 до фосфора.

В качестве восстановителя соединений фосфора используют кокс (углерод). Для связывания соединений кальция в реакционную систему добавляют кварцевый песок SiO2. Процесс проводят в электопечах (производство относят к электротермическим). Реакция протекает по уравнению:

2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C = 6CaSiO3 + P4 + 10CO

Продукт реакции - белый фосфор. Из-за наличия примесей технический фосфор имеет желтый цвет, поэтому в промышленности его называют желтым фосфором.

Фосфорные удобрения. Фосфор, так же как и азот, является важным элементом для обеспечения роста и жизнедеятельности растений. Растения извлекают фосфор из почвы, поэтому его запасы необходимо восполнять, периодически добавляя фосфорные удобрения. Фосфорные удобрения производят из фосфата кальция, который входит в состав природных фосфоритов и фторапатитов.

Простейшее фосфорное удобрение - фосфоритная мука представляет собой перемолотый фосфорит Ca3(PO4)2. Это удобрение труднорастворимо, оно может усваиваться растениями только на кислых почвах.

Действием серной кислоты на фосфат кальция получают простой суперфосфат, основным компонентом которого является дигидрофосфат кальция Ca(H2PO4)2. Это - растворимое вещество, и оно хорошо усваивается растениями. Метод получения простого суперфосфата основан на реакции

Ca3(PO4)2 + 2H3SO4 = Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4

Кроме основного компонента суперфосфат содержит до 50% сульфата кальция, который является балластом. Для повышения содержания фосфора в удобрении проводят обработку фосфорита фосфорной кислотой:

Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 = 3Ca(H2PO4)2

Получаемое удобрение называется двойным суперфосфатом. Еще одно фосфорное удобрение с высоким содержанием фосфора - преципитат CaHPO42H3O.

Высококонцентрированные фосфорные удобрения приготавливают на основе суперфосфорной кислоты - смеси полифосфорных кислот H4P2O7, H5P3O10, H6P4O13 и др. Эти кислоты образуются при нагреавнии фосфорной кислоты H3PO4 в вакууме.

При взаимодействии полифосфорных кислот с аммиаком образуются полифосфаты аммония, которые используются как комплексные азотно-фосфорные удобрения.

Вместе с азотом фосфор входит в состав некоторых других комплексных удобрений, например аммофоса NH4H3PO4 и диаммофоса (NH4)2HPO4.

Уткин Евгений Валерьевич

СПбРТ, гр. 9В-144

При написании реферата была использована

следующая литература:

  1. И.Г. Хомченко Общая химия, М. Химия 1987

  2. Г.П. Хомченко Химия для поступающих в ВУЗы,

М.Высшая школа 1994

Похожие работы:

  • Фосфор в организме человека

    Реферат >> Медицина, здоровье
    ... две - белый и красный фосфор. Белый фосфор получается при быстром охлаждении ... переходит в красный неядовитый фосфор. На воздухе фосфор дымит, издавая при ... органические соединения. 5. Транспорт: В крови фосфор находится в виде органических и неорганических ...
  • Геоэкологическая характеристика фосфора

    Курсовая работа >> Экология
    ... 3.3. Аллотропия фосфора 3.4. Получение фосфора 3.5. Химические свойства 3.6. Стехиометрия фосфора. Псевдовращение 3.7. Изотопы фосфора Соединения фосфора 4.1. Неорганические соединения фосфора ...
  • Азот и фосфор

    Реферат >> Химия
    ... 14 Фосфор История открытия фосфора……………………………………………15 Особенности фосфора………………………………………………….15 Природные соединения и получение фосфора……………………….15 ... в горах (тротил, нитроглицерин). Фосфор История открытия фосфора Фосфор был открыт в 1669 г. алхимиком ...
  • ... ячмень при различном балансе азота, фосфора и калия в агроценозе

    Дипломная работа >> Ботаника и сельское хоз-во
    ... и вынос урожаем ячменя азота, фосфора и калия 3.5 Агрономические показатели эффективности ... зависят от соотношения азота и фосфора. Фосфор влияет на азотный обмен и ... организмы от жесткого ультрафиолетового облучения. Фосфор, внесенный в почву с фосфорными ...
  • Главные элементы жизни: азот и фосфор

    Реферат >> Химия
    ... применяется для приготовления черного пороха. Фосфор. Фосфор – аналог азота, т. к. электронная ... РН3 + НI = РН4I Оксиды фосфора. Оксид фосфора (III) Р2О3 – воскообразная кристаллическая ... из всех возможных для фосфора. Азот и фосфор – это главные элементы ...
  • Открытие фосфора

    Доклад >> Биология и химия
    ... у удачливого купчишки секрет получения фосфора. Бранд оказался толковым и сговорчивым ... название "Гомбергского фосфора". Но в отличие от настоящего фосфора, полученного Брандом, ... путей получения золота с помощью фосфора, окончательно и полностью раззорился. ...
  • Нарушение баланса магния, хлора, фосфора и ОПН

    Реферат >> Медицина, здоровье
    ... концентрации приблизительно 100: 1. В организме человека фосфор существует в органической и неорганической формах. Основная ... в зависимости от рациона. Биологическая роль фосфора огромна. Фосфор вовлечен в энергетический обмен организма ...
  • Круговорот кислорода, углерода, азота, фосфора и серы в биосфере

    Реферат >> Экология
    ... факторов окружающей среды. КРУГОВОРОТ ФОСФОРА Источником фосфора биосферы является главным образом апатит ... соединения; особенно много фосфора входит в состав костей. Фосфор жизненно необходим животным в процессах ...
  • Стан мінерального обміну у бичків та шляхи його корекції

    Дипломная работа >> Медицина, здоровье
    ... скелеті є резерви лабільного фосфору.У м'яких тканинах фосфор міститься в основному в органі ... процес супроводжується зниженням фосфору (гіпофосфатеміею), нагромадженням ... що порушує всмоктування кальцію і фосфору), симптоми хвороб, зумовлені порушенням їх ...